الوسم: الحديد

ويزيكم خير

مـــشـــروع الـــكــيــمــيــاء عــن :

معرفة نسبة الحديد في رقائق الذرة " الكورن فليكس "

المشاركون :
1- عبدالله عصام
2- أمجد جمال
3- عبدالرحمن سعيد
4- حبيب عبد السلام
5- صالح سعيد
6- يوسف خليفة
7- براء عليان

الصف العاشر / 4

بإشراف الأستاذ : جــهـــاد الـــصــوا
المقدمة

يعد الحديد من المكونات الغذائية المهمة حيث يدخل في تركيب هيموجلبين الدم . وتمت إضافة الحديد إلى العديد من المنتجات الغذائية لتلبية احتياجات الجسم لهذا المكون الغذائي . ومن أهم المنتجات التي تم تعزيزها بالحديد ((رقائق الذرة ومسحوق حبوب القمح )).

وبالإضافة إلى أهمية الحديد كمكون غذائي ، فإن ارتفاع نسبته عن المطلوب يؤدي إلى تلف الكليتين.

وفي هذا المشروع سنقوم بفصل الحديد من العينات الغذائية ثمقياسها ومقارنة النسبة المحسوبة بتلك المدونة على ملصق العلبة ، وتصدر حكماً على جودة المنتج الغذائي .

أهمية عنصر الحديد في الجسم

فيما يلي إطلالة سريعة على عنصر الحديد تبين أنه عنصر بالغ الأهمية في الجسم؛ إذ أنه:

1- مهم في إنتاج الهيموجلوبين في كريات الدم الحمراء

-2 مهم في إنتاج ميوجلوبين العضلات.

3- كما أنه ضروري في عمل أنزيمات كثيرة بما فيها الكاتلاز وهو عبارة عن أنزيم موجود في عدد من الخلايا مثل كريات الدم الحمراء ليساعدها على التخلص من بعض المواد الضارة إذ يحول مادة الـ H2O2 إلى H2O+ O2.

يظهر مما تقدم أهمية الحديد لجسم الانسان ، ولا بد من التعرف على حاجه الجسم اليومية من الحديد ، لتعويض ما يفقده منه ؛ حيث يقدر ما يفقده جسم الانسان يوميأ من الحديد:

حوالي 1 ملغم من خلال إخراج الفضلات والعرق. يضاف إلى ذلك:
احتياجات الجسم اليومية من عنصر الحديد RDA/ WHO *

الفئة والجنس العمر الكمية
الأطفال 1-3 سنوات
4 – 8 سنوات 7 ملغم / يوم
10 ملغم / يوم
الذكور 9 – 13 سنوات
14 – 18 سنوات
19 – فما فوق 8 ملغم / يوم
11 ملغم / يوم
11 ملغم / يوم
الإناث 9 –13 سنة
14- 18 سنة
19 –30 سنة
31-50 سنة
51 – 70 سنة
71 – فما فوق 8 ملغم / يوم
15 ملغم / يوم**
18 ملغم / يوم**
18 ملغم / يوم**
8 ملغم / يوم
8 ملغم / يوم
الحوامل 27 ملغم / يوم

المرضعات 9 ملغم / يوم

أهداف المشروع :

1) معرفة نسبة الحديد في المواد الغذائية
2) ينمي مهارات البحث العلمي
3) يسخدم الطريقة العلمية لتخطيط بحث وتنفيذه
4) يجمع عينات غذائية بطريقة صحيحة
5) يصمم تجارب لفصل الحديد من العينات الغذائية
6) يقيس كمية الحديد في العينة الغذائية
7) يحسب متوسط كمية الحديد في المنتج الغذائي
8) يقارن بين المحتوى الفعلي المحسوب والمحتوى المدون على ملصق التعريف للمنتج الغذائي
9) يحدد المنتجات ذات المحتوى العالي من الحديد

الأدوات المطلوبة
1- كورن فليكس

2- كيس بلاستيك

3- مغناطيس

4- ميزان ( لقيلس كتلة الحديد )

خــطــوات الــعــمــل

1- أحضر كيس بلاستك شفاف أي حجم …وضع فيه ماء

ضع خمس إلى ست ملاعق كورن فلكس كبير من الذي يوجد فيه صوره الديك الاخضر….في الكيس الذى فيه الماء

3- حاول إذابة (كورن فلكس) بالماء وهو بالكيس

4- أغلق الكيس ثم إنفخ الكيس…..وأربطه بأحكام

5- رج الخليط الذي في الكيس لأذابة أكبر كمية من الكورن فلكس

6- أحضر مغناطيس…وألصقه بالكيس من الخارج وأسحبه من اسفل الكيس إلى الأعلى ….أكثر من مرة

سوف تفاجىء بالتصاق كمية من برادة الحديد بالمغناطيس من داخل الكيس

تسجيل البيانات

gكتلة الكورن فليكس =0.005
mgكتلة الحديد = 8
100ج كتلة الكورن فليكس
300ج كتلة المغناطيس
300.005ج كتلة المغناطيس+ كتلة الحديد في الكورن فليكس
300.005ــ 300=0.005 كتلة الحديد في الكورن فليكس
5.0مج = 0.005ج

100Xنسبة الخطأ = القيمة القبولة – القيمة المقيسة
القيمة المقبولة
100 X = 8 ــ 5
8
= 37.5

النتائج
عدم وجود نفس نسب الحديد الموجودة على المصلق

التوصيات

المقدمه

يتآكل سطح المعادن الموجودة في حالة تفاعل كيميائي او كهروكيميائي مع الوسط الخارجي , و يسمى هذا التآكل بالصدأ.
و يسبب الصدأ خسائر جسيمة في الاقتصاد العالمي , تقدر بالمليارات سنويا, إذ يدمر كمية ضخمة من المنشآت و الماكينات المعدنية. و لمقاومة الصدأ يجب معرفة أسبابه و الوسائل المجدية لمقاومته. وهناك نوعان من الصدأ : الصدأ الكيميائي و الكهروكيميائي.

الصدأ الكيميائي : و يحدث بسبب تفاعل المعدن مع الغازات الجافة و السوائل العازلة دون ظهور تيار كهربائي.
مثل تأكسد صمامات العادم بمحركات الاحتراق الداخلي و مواسير العادم و غرف الاحتراق بالمواقد و الوصلات الداخلية الميكانيكية في الافران و المحركات.

الصدأ الكهروكيميائي : و ينشأ نتيجة لظهور التيار الكهربائي نتيجة للتفاعل بين المعدن و الالكترونات المحيطة به : مثل صدأ حديد الزهر و غيرهما من السبائك في الجو الرطب و في الماء العذب و ماء البحر و الأحماض و القلويات و المحاليل الملحية و في الأرض.

الموضوع
التعريف :
الصدأ : مادة حمراء، ضاربة إلى اللون البني، تتشكّل على سطح الحديد أو الصلب عندما يتعرّض للهواء الرطب، وعند استخدام المصطلح بمفرده فإنه يعني صدأ الحديد، الذي يتألف أساساً من أوكسيد الحديد المائي. ويتكوّن الصدأ من اتحاد أوكجسين الهواء مع الحديد في عملية تُعرف بالأكسدة.
ويُمكن إزالة طبقة رقيقة من صدأ الحديد أو الصلب بحكّها، أو باستخدام مسحوق تلميع، أما الطبقات السميكة من الصدأ فتتطلّب استخدام المبرد لإزالتها، كما تستخدم الأحماض لإزالة الصدأ.

الأسباب :
و من الأسباب غير المباشرة لتكون الصدأ البكتيريا الموجودة بالتربة ، والتي تقوم بتحويل الأملاح والأحماض إلي حمض الكبريتيك الذي يهاجم الحديد ويسبب عملية الصدأ .حيث تتآكل الخرسانة نتيجة للتفاعل الكيميائي الذي يحدث بين الكبريت الذائب (Soluble Sulphates) مع الأسمنت مما يؤدي إلى ضعف متانتها وبالتالي إلى تصدعها وتفتت أجزائها .
من المعلوم ان قلوية الخرسانة تعمل على وضع طبقة حول حديد التسليح تقوم بحماية الحديد من الصدأ بتكون طبقة قلوية كثيفة تمنع حدوث الصدأ ( طبقة حماية سلبية ). ويحدث الصدأ نتيجة تكسير طبقة الحماية السلبية التي تحول دون وصول أملاح الكلوريد والأملاح الضارة على الخرسانة إلى حديد التسليح وتدخل هذه الأملاح إلى جسم الخرسانة عن طريق عوامل خارجية مثل :
* التربة المحيطة بالخرسانة .
* الرياح المحملة بغبار يحتوي على الأملاح.
* رذاذ المياه المشبع بالأملاح في المباني القريبة من البحر أو المواد التي تدخل في الخلطة الخرسانية مثل الرمل والحصى والمياه التي تحتوي على نسبة عالية من الأملاح.
هناك عدة عوامل تؤدي الى كسر هذة الطبقة تتمثل في :
1)الكربنة Carbonation : من الجو المحيط بالخرسانة .
2)مهاجمة الكلورايدات للخرسانة (من التربة المحيطة بالخرسانة والمواد المستخدمة بالخلطة الخرسانية وعدم استخدام المياه المناسبة للخلط) .
كما أن دخول الأملاح الأخرى إلى مسامات الخرسانة وتبلورها بداخلها يتسبب في تفكك الأجزاء الخارجية للخرسانة تدريجيا" وتظهر هذه المشكلة في الخرسانة الموجودة بالقرب من المياه المالحه والرمال المشبعة بالأملاح .
وتتفاوت درجة تاثير تلك العوامل على الخرسانة بتفاوت نفاذية الخرسانة حيث كل ما زادت النفاذية زاد تاثير العوامل السابقة .

معدل الصدأ يرتبط بعوامل كثيرة ، وتعتبر الرطوبة ودرجة الحرارة عوامل رئيسيه ومؤثرة بدرجة كبيره جدا في معدلات الصدأ ولذلك يجب التحكم في تلك العوامل للحيولة دون الوصول الى مشكلة فنية واقتصادية علي المنشأة الخرسانية ..
شروط حدوث صدأ الحديد:
شروط حدوث صدأ للعنصر وجود الأكسجين والماء ومحلول الكتروليت .
عملية الصدأ عملية كهروكيميائية تحدث عند السطح البيني للعنصر .
يحدث صدأ الحديد نتيجة تأين الحديد في الماء معطى أيونات الحديد وبعد ذلك تختزل الإلكترونات الناتجة من تأين الحديد في الماء الأكسجين المذاب في الماء عند سطح الحديد إلى أيونات هيدروكسيل ثم تتحد أيونات الحديد مع أيونات الهيدروكسيل ويتكون هيدروكسيد الحديد وفى وجود الأكسجين والماء يتأكسد هيدروكسيد الحديد إلى هيدروكسيد الحديد .
ويتكون صدأ الحديد من خليط من هيدروكسيد الحديد ، هيدروكسيد الحديد وعليه يمكن القول بان صدا الحديد يحدث اذا توفر الشرطين معا:
1) الماء أو الرطوبة
2) الهواء ( الأكسجين)
وفي حال غياب احدها لا يحدث الصدأ ( الماء المعزول عن الهواء او خالي من الهواء المذاب والأكسجين أو الهواء الجاف).

ومن حسن الحظ فان الفلزات نتيجة لعميلة التأكسد تتكون عليها طبقة رقيقة من الأكسيد تغطي السطح الخارجي لها وتمنع وصول العوامل المؤكسدة وبالتالي تحمي الفلز وتقلل من التآكل .

أهداف المشروع

الماء فقط يعمل علي حدوث الصدأ .
الهواء فقط يعمل علي حدوث الصدأ .

التوقعات المفروضة

1ــ الماء فقط يعمل علي حدوث الصدأ .

2ــ الهواء فقط يعمل علي حدوث الصدأ .

الخاتمة

في نهاية مشواري للتعرف على الصدأ والتي قد استفدت منها كثيرا حيث انني تعرفت على مفهوم الظاهرة ككل ،وعرفت كيف اتصرف مع هذه الظاهرة الغريبة وان هناك العديد من المقترحات والتوصيات للحد من هذه الظاهرة مثل:–
استخدام الحديد المجلفن Galvanized Bar
ويعتبر الحديد المجلفن ذو كفاءه مناسبة خصوصا للمباني التي تتعرض للكربنه .
– دهان حديد التسليح بالابوكسي
هذه الطريقة أعطت نتائج إيجابية وخاصة لحديد التسليح المعرض لمياه البحر
-حديد ستنلس ستيل Stainless Steel
نظرا لارتفاع تكاليف هذا النوع من الحديد فإن استخدامه يتم في نطاق محدود
-حماية أسطح الخرسانة من النفاذ يه
وذلك إما باستخدام مادة سائله يتم رشها أو دهانها أو ألواح وطبقات من المطاط أو البلاستيك

شكرااا للي رد